病理學(xué)行業(yè)圖譜
01
病理學(xué)分類
病理檢查是腫瘤診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。通過研究疾病的病因、發(fā)病機(jī)制、形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和代謝等方面的改變，揭示疾病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，從而闡明疾病本質(zhì)的醫(yī)學(xué)科學(xué)。病理檢查在腫瘤領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用，雖然腫瘤的診斷有多種形式，但是病理報(bào)告目前被公認(rèn)為是對(duì)腫瘤的“最后判決”，是腫瘤診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”。
病理學(xué)根據(jù)發(fā)展階段的不同主要分為傳統(tǒng)病理技術(shù)（組織病理、細(xì)胞病理）、免疫組化病理和分子病理。傳統(tǒng)的組織病理建立在組織、細(xì)胞的水平上，可以通過病理醫(yī)師的顯微鏡診斷來判斷疾病的性質(zhì)（炎癥性病變還是腫瘤型病變、良性腫瘤還是惡性腫瘤等）；免疫組化病理建立在蛋白質(zhì)水平上，可以進(jìn)一步判斷腫瘤的組織來源、原發(fā)部位、病理分型、殘留邊緣癌細(xì)胞等，除了診斷作用以外還具有指導(dǎo)預(yù)后的作用；分子病理建立在核酸分子水平上，可以確定腫瘤的基因突變類型，用于后續(xù)靶向藥物的指導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療。
資料來源：來自公開信息
02
病理行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
資料來源：來自公開信息
病理行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈包括上游原料市場(chǎng)、中游試劑設(shè)備市場(chǎng)和下游需求診斷市場(chǎng)。原料包括生物與化學(xué)原材料以及各種機(jī)械零配件，分子病理還會(huì)涉及到引物、探針等；中游包括病理診斷試劑和病理診斷儀器；下游需求主要來自于醫(yī)院、第三方獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室、體檢中心、政府等。
病理市場(chǎng)規(guī)模
01
全球市場(chǎng)規(guī)模
2016-2027美國數(shù)字病理學(xué)市場(chǎng)規(guī)模
據(jù)2020年世界病理學(xué)大會(huì)報(bào)告，預(yù)計(jì)到2024年，病理學(xué)市場(chǎng)規(guī)模將從2019年的303億美元達(dá)到444億美元，從2019年到2024年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為6.1%。據(jù)GrandViewResearch預(yù)測(cè)，2019年全球數(shù)字病理學(xué)市場(chǎng)規(guī)模為7.676億美元，預(yù)計(jì)到2027復(fù)合年增長(zhǎng)率為11.8％。根據(jù)最終用途，醫(yī)院在2019年占據(jù)了領(lǐng)先的市場(chǎng)份額。醫(yī)院采用數(shù)字掃描技術(shù)以加快診斷速度并提高患者依從性。就收入而言，2019年北美市場(chǎng)份額最大。
病理AI屬于AI+醫(yī)療領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)影像診斷細(xì)分領(lǐng)域，根據(jù)中國數(shù)字醫(yī)療網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2016年我國AI+醫(yī)療行業(yè)規(guī)模為96.61億元，同比增長(zhǎng)122.09%；2017年達(dá)130億元，同比增長(zhǎng)34.56%，2018年我國AI+醫(yī)療行業(yè)規(guī)模超200億，同比增長(zhǎng)53.85%。
血液腫瘤國外市場(chǎng)規(guī)模
根據(jù)上圖所示，不完全統(tǒng)計(jì)表明2020年美國約有6200家醫(yī)院，歐洲約有22000家，中東約有6800家醫(yī)院，2018年日本有8400家醫(yī)院，大洋洲有1200家醫(yī)院，俄羅斯有5000家醫(yī)院。
尿脫落細(xì)胞國外市場(chǎng)規(guī)模
膀胱癌是常見的惡性腫瘤，全球每年新發(fā)病例約386,300例，死亡病例數(shù)約150,200例，在全世界占惡性腫瘤發(fā)病的第7位。膀胱尿路上皮癌占膀胱癌的90%以上，其中70%以上為非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌，腫瘤切除術(shù)后5年復(fù)發(fā)率高達(dá)30%-80%。多發(fā)性和復(fù)發(fā)率高是其主要臨床特點(diǎn)。因此早期診斷、早期治療以及檢測(cè)復(fù)發(fā)尤其重要。
根據(jù)上圖所示，多發(fā)性骨髓瘤在中國、日本、美國的發(fā)病率分別為2.5/100000，4.4/100000，6.7/100000；骨髓增生異常綜合癥在中國、日本、美國的發(fā)病率3.4/100000，3.5/100000，4.2/100000；白血病在中國、日本、美國的發(fā)病率分別為6.1/100000，7.8/100000，10.6/100000；淋巴瘤在中國、日本、美國的發(fā)病率分別為25.9/100000，47.6/100000，59.4/100000。由此可見2008年-2015年的四種血液腫瘤發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，其中淋巴瘤發(fā)病率最高，平均高達(dá)44.3。
02
中國市場(chǎng)規(guī)模
中國病理行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模
據(jù)西部證券預(yù)測(cè)，我國病理行業(yè)的潛在市場(chǎng)超400億元，其中組織病理市場(chǎng)規(guī)模20-30億元；細(xì)胞病理主要應(yīng)用于宮頸癌篩查，加之外周血、尿細(xì)胞、胸腹水、腦脊液等，市場(chǎng)估計(jì)已超300億；免疫組化病理潛在市場(chǎng)空間超40億，分子病理潛在檢驗(yàn)空間超50億元。
血液腫瘤國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模
我國每年血液病患者數(shù)量保持20%左右增速，2019年我國血液病患者人數(shù)約80萬人，其中白血病新增病例約10萬人。我國每年骨髓檢查量300-500萬例，有血液科的醫(yī)院約946家，每天閱片量在10-30例的占1/2以上，大型醫(yī)院每天閱片量可達(dá)80-100例。
血常規(guī)國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模
血常規(guī)是指通過觀察血細(xì)胞的數(shù)量變化及形態(tài)分布從而判斷血液狀況及疾病的檢查，隨著檢驗(yàn)現(xiàn)代化、自動(dòng)化的發(fā)展，現(xiàn)在的血常規(guī)檢驗(yàn)是由機(jī)器檢測(cè)完成的。血常規(guī)檢查包括有紅細(xì)胞計(jì)數(shù)（RBC）、血紅蛋白（Hb）、白細(xì)胞（WBC）、白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)及血小板（PLT）等，通常可分為三大系統(tǒng)，即紅細(xì)胞系統(tǒng)、白細(xì)胞系統(tǒng)和血小板系統(tǒng)。大部分門診患者和所有的住院患者都需要進(jìn)行血常規(guī)檢查，中國每年血常規(guī)的檢查量為8-10億例，其中有5-30%要進(jìn)行外周血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢查，血細(xì)胞形態(tài)學(xué)鏡檢是判斷血細(xì)胞形態(tài)病理變化的金標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)衛(wèi)健委最新統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，截至2019年末國內(nèi)共有三級(jí)醫(yī)院2749家（其中三甲醫(yī)院1516家），二級(jí)醫(yī)院9687家。
病理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
01
病理醫(yī)師現(xiàn)狀緊缺(醫(yī)生和技術(shù)人員)
我國注冊(cè)執(zhí)業(yè)病理醫(yī)生嚴(yán)重缺乏。2018年末，全國醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)量為84041萬張，原衛(wèi)生部《病理科建設(shè)與管理指南(試行)》要求每100張床位配置1-2名病理醫(yī)生，則實(shí)際需要的病理醫(yī)生為8.4-16.8萬人，而截至2018年未,我國目前在冊(cè)的病理醫(yī)生(包括執(zhí)業(yè)醫(yī)師和助理執(zhí)業(yè)醫(yī)師)為1.8萬人，則病理醫(yī)生的缺口至少為6.6萬人。
根據(jù)《2015國家病理科醫(yī)療質(zhì)量報(bào)告》顯示，2014年美國病理執(zhí)業(yè)醫(yī)師數(shù)為28萬人，每名醫(yī)師服務(wù)人口數(shù)為11萬人，而我國2014年病理執(zhí)業(yè)醫(yī)師數(shù)為1.025萬人(不包含助理)，每名醫(yī)師服務(wù)人口數(shù)為136萬人，我國病理醫(yī)師人均服務(wù)人數(shù)相比海外發(fā)達(dá)國家明顯較少，病理醫(yī)生嚴(yán)重缺乏。
如上圖所示，其中委屬委管醫(yī)院每百張病床病理醫(yī)師數(shù)僅為1.15，三級(jí)公立醫(yī)院、二級(jí)公立醫(yī)院和民營醫(yī)院分別為0.60、0.50及0.64。根據(jù)最新發(fā)布的《2019年全國病理質(zhì)量報(bào)告》顯示，在不同級(jí)別的醫(yī)院中，全國平均每百張病床病理醫(yī)師數(shù)量為0.55，病理醫(yī)師數(shù)量奇缺的狀況沒有改善，各省、自治區(qū)、直轄市均未達(dá)到2009年《病理科建設(shè)與管理指南（試行）》（以下簡(jiǎn)稱《指南》）的最低要求（每百張床1-2名病理醫(yī)師）。
而全國平均每百張病床病理技術(shù)人員數(shù)也僅為0.46；至少需要增加2倍以上的病理技術(shù)人員才能達(dá)到《指南》的最低要求。病理技術(shù)人員奇缺，病理科工作量大，人員超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅病理科質(zhì)控和診斷水平難以提高，同時(shí)也存在極大的醫(yī)療安全風(fēng)險(xiǎn)。病理醫(yī)師與技術(shù)人員的嚴(yán)重缺乏已成為制約病理學(xué)發(fā)展的重要因素。
02
病理科自動(dòng)化低、診斷時(shí)間長(zhǎng)
自動(dòng)化程度低
根據(jù)HIA發(fā)布的《中國首部公立醫(yī)院成本報(bào)告（2015）》，我國公立醫(yī)院各科室成本構(gòu)成中，病理科人員成本占總成本比達(dá)到46%，顯著高于其他臨床科室；檢驗(yàn)、影像科室這一指標(biāo)分別為35%、27%。
病理、檢驗(yàn)、影像三個(gè)科室的設(shè)備配置方面，病理科設(shè)備配置數(shù)量、種類均明顯少于檢驗(yàn)、影像科室。
病理診斷可分為取樣、制片、染色、診斷四個(gè)環(huán)節(jié)，取樣環(huán)節(jié)是否取到病變細(xì)胞、制片及染色后成片是否清晰都會(huì)直接影響最終的診斷結(jié)果，因此對(duì)制片技術(shù)人員的專業(yè)水平具有較高的要求，目前自動(dòng)化水平較低;由于病理診斷是通過對(duì)細(xì)胞層面的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行觀察診斷，為防止漏診，一個(gè)組織樣本往往需制成多個(gè)切片，制片、染色、診斷、報(bào)告等各個(gè)環(huán)節(jié)耗時(shí)較長(zhǎng)，相比與檢驗(yàn)、影像科室，病理科診斷所需時(shí)間較長(zhǎng)，需要更多的專業(yè)人力投入
診斷時(shí)間長(zhǎng)
由于病理檢驗(yàn)的自動(dòng)化水平較低，開展病理檢驗(yàn)所需的時(shí)間較長(zhǎng)。常規(guī)的病理檢驗(yàn)所需時(shí)間至少在3天以上，如果有較為疑難的病癥，加做免疫組化或分子病理，所需的診斷時(shí)間達(dá)7-10天。相比之下，檢驗(yàn)、影像科室的檢驗(yàn)項(xiàng)目大部分在當(dāng)天即可完成。
03
政策支持和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)
醫(yī)師多點(diǎn)執(zhí)業(yè)可暫時(shí)緩解病理行業(yè)固有矛盾。醫(yī)師多點(diǎn)執(zhí)業(yè)是指符合條件的執(zhí)業(yè)醫(yī)師經(jīng)衛(wèi)生行政部門注冊(cè)后，受聘在兩個(gè)以上醫(yī)療機(jī)構(gòu)執(zhí)業(yè)的行為。2015年1月原國家衛(wèi)計(jì)委推出《關(guān)于推進(jìn)和規(guī)范醫(yī)師多點(diǎn)執(zhí)業(yè)的若干意見》，允許醫(yī)師多點(diǎn)執(zhí)業(yè)，均衡各地醫(yī)療資源,提升醫(yī)生收入。病理行業(yè)發(fā)展正是受限于醫(yī)生數(shù)量極度缺乏、資源分配不公平、醫(yī)生收入較低等問題，在多點(diǎn)執(zhí)業(yè)政策體制下這些矛盾有望有所緩解，但按照目前國內(nèi)病床增長(zhǎng)速度與病理醫(yī)生的培養(yǎng)速度，可能還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間才會(huì)得到解決。
醫(yī)保總體控費(fèi)但反向支持病理服務(wù)提價(jià)的大背景下，北京市2018年發(fā)布的《病理等政府定價(jià)醫(yī)療服務(wù)項(xiàng)目?jī)r(jià)格表》。
以北京為例，活體組織病理診斷費(fèi)用由40元漲到230元不等；根治術(shù)活體組織病理由100元漲至250元，超薄細(xì)胞檢測(cè)(TCT)由150元漲至200元。疑難病理讀片會(huì)診由60~80元，漲到200元一次。對(duì)病理價(jià)格有所規(guī)范，將部分項(xiàng)目納入醫(yī)保，也一定程度上成為未來全國的風(fēng)向標(biāo)。
由于病理診斷目前主要是手工操作主導(dǎo)，病理醫(yī)生數(shù)量短缺成為限制病理行業(yè)發(fā)展的重要因素，AI病理技術(shù)的出現(xiàn)有望解決這個(gè)問題。有深度學(xué)習(xí)支撐的人工智能能夠以迅速、標(biāo)準(zhǔn)化的方式處理醫(yī)學(xué)影像，分辨岀單個(gè)小區(qū)域內(nèi)被標(biāo)注為“腫瘤”的像素，對(duì)可疑影像進(jìn)行勾畫、渲染，并以結(jié)構(gòu)化的語音提岀建議。
目前病理AI的研究主要有三個(gè)部分，包括開發(fā)模型、建立關(guān)聯(lián)性和預(yù)后預(yù)測(cè)，可以覆蓋從基層醫(yī)院到三甲醫(yī)院的不同應(yīng)用場(chǎng)景。
目前全球病理診斷市場(chǎng)容量320億美金，年復(fù)合增長(zhǎng)率6.1%。由此可見，在病理醫(yī)生緊缺與醫(yī)保政策的支持下，病理AI成為臨床診斷新的診斷程序，其市場(chǎng)前景非常廣闊。
AI病理診斷技術(shù)情況
AI系統(tǒng)可大量減少病理醫(yī)生的工作量。在傳統(tǒng)病理讀片情況下，病變所占面積常常小于1%，病理醫(yī)生需要將精力花在成百上千萬像素點(diǎn)的陰性范圍內(nèi)。如果病理AI系統(tǒng)投入臨床使用，在保證100%靈敏度的條件下，能夠減少病理醫(yī)生65-75%的無謂讀片工作，而臨床醫(yī)生只要將注意力集中在可疑位點(diǎn)即可。
病理AI現(xiàn)階段主要功能在于排除陰性樣本，提示陽性區(qū)域，輔助病理醫(yī)生提升病理診斷效率或替代病理醫(yī)生進(jìn)行某些疾病的診斷；影像科應(yīng)用包括AI輔助快速成像與影像診斷兩個(gè)方面，一方面可以通過AI輔助成像可以有效縮短檢查時(shí)間，減少對(duì)人體的輻射傷害。
應(yīng)用舉例：目前較為典型的應(yīng)用就是DNA倍體檢測(cè)（細(xì)胞病理）。人體正常細(xì)胞為2倍體，分裂過程中的細(xì)胞處于2-4倍體狀態(tài)，而腫瘤細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)顯著異常的DNA含量，出現(xiàn)4倍體以上的異常DNA倍體細(xì)胞，通過對(duì)異常DNA倍體細(xì)胞的檢測(cè)，就可以知道樣本是否存在突變的細(xì)胞，在腫瘤的早期診斷中有較好的應(yīng)用，能夠有效提升診斷效率，提供標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)量化的檢驗(yàn)指標(biāo)。引入AI輔助甚至替代人工進(jìn)行一些常規(guī)的病理診斷及癌癥篩查，能夠有效彌補(bǔ)人工診斷效率低、病理醫(yī)生不足、缺乏統(tǒng)一質(zhì)控管理等問題。
上圖所示為以“病理診斷”和“細(xì)胞病理”進(jìn)行全球檢索得到的近10年的專利申請(qǐng)情況。從圖中可以看出，病理診斷領(lǐng)域近10年約有1055件專利申請(qǐng)（由于發(fā)明專利有18個(gè)月公開的滯后期，實(shí)用新型從申請(qǐng)到公開也需一段時(shí)間，因此2019年和2020年數(shù)據(jù)有所偏差），其中發(fā)明專利604件、實(shí)用新型專利179件。從圖2中可以看出，全中國病理診斷領(lǐng)域近10年約有525件專利申請(qǐng)（由于發(fā)明專利有18個(gè)月公開的滯后期，實(shí)用新型從申請(qǐng)到公開也需一段時(shí)間，因此2019年和2020年數(shù)據(jù)有所偏差）。
全球和中國專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，這一趨勢(shì)在發(fā)明、實(shí)用新型、外觀設(shè)計(jì)專利上均有所體現(xiàn)，可見病理診斷專利無論在技術(shù)、生產(chǎn)上均受到企業(yè)的更加重視。從專利申請(qǐng)人類型上來看，企業(yè)申請(qǐng)人在病理診斷中占據(jù)主導(dǎo)地位，其次病理診斷是一個(gè)以企業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)，目前市場(chǎng)化程度極高。
2023-9-7 |
